Раздел V. Инженерно-геологические исследования и охрана природной среды

16. Инженерно-геологические исследования

Инженерно-геологическая обстановка на площадке предполага­емого строительства выявляется специально проводимыми исследо­ваниями.

16.1. Состав инженерно-геологических исследований

Целью инженерно-геологических исследований является обосно­вание проектирования различных видов строительства. В процессе их выполнения изучаются геологические, геоморфологические и гидрогеологические условия, современные инженерно-геологические процессы и явления, свойства горных пород.

Результаты изучения геологических условий позволяют выбрать лучший участок для строительства, установить влияние геологиче­ских процессов на сооружение и влияние сооружения на окружаю­щую среду. Материалы изучения грунтов позволяют определить до­пустимые строительные нагрузки, сделать выводы о необходимости улучшения свойств грунтов методами технической мелиорации, со­ставить представление о наличии строительных материалов.

Инженерно-геологические исследования заканчиваются инженерными выводами, в которых устанавливается глубина зало­жения фундаментов, величина допустимого давления на грунт, про­гнозируются устойчивость сооружений, осадки, выбираются трассы и конструкции обделок транспортных и канализационных тоннелей, параметры водозаборов.

Исследования ведутся, в основном, до проектирования, но про­должаются и в период строительства путем сверки фактических дан­ных при откопке котлованов, проходке тоннелей с материалами бо­лее ранних исследований; в случае необходимости назначаются до­полнительные инженерно-геологические исследования. Инженерно-геологические исследования могут оказаться необходимыми и в ходе эксплуатации сооружения, в случае возникновения деформаций для установления их причин.

67

Объем работ инженерно-геологических исследований определя­ется стадией проектирования, сложностью обстановки, конструктив­ными особенностями сооружения.

Инженерно-геологические исследования состоят из трех этапов: подготовительного, полевого и камерального.

Подготовительный этап начинаемся с изучения архивных мате­риалов различных организаций и публикаций, освещающих инже­нерно-геологические условия района строительства. На основании собранных данных составляется карта фактического материала, пла­нируются необходимые дополнительные полевые исследования,

На полевом этапе выполняются все инженерно-геологические работы: инженерно-геологическая съемка, разведочные и геофи­зические работы, полевые исследования грунтов, изучение подземных вод, анализ опыта местного строительства.

Камеральный этап включает в себя лабораторные исследования, анализ полевых материалов, составление отчета.

16.2. Инженерно-геологическая съемка

Инженерно-геологическая съемка - это комплексное изучение геологии, гидрогеологии, геоморфологии и других естественно-ис­торических условий района, определяющих условия строительства и эксплуатации сооружений.

При изучении геологии используются все ранее пройденные вы­работки, проходятся и новые необходимые выработки. В обнажени­ях и с помощью разведочных выработок устанавливаются возраст и литология пород, ведется отбор проб.

Инженерно-геологическая съемка включает в себя полную гидро­геологическую съемку с необходимыми полевыми исследованиями.

Изучение геоморфологии в процессе съемки позволяет устано­вить характер протекания современных геодинамических и инженер­но-геологических процессов: оконтурить оползневые тела, карсто­вые и суффозионные воронки, береговую абразию и пр. Инженерно-геологическая съемка включает изучение опыта местного строитель­ства, материалов наблюдений за деформациями сооружений.

В ходе инженерно-геологической съемки ведегся определение физи­ко-механических свойств пород полевыми методами, а также в полевых

68

лабораториях. Все более широкое применение в инженерно-геологичес­кой съемке находят аэрофотосъемка и другие аэрометоды. Особенно по­лезными могут оказаться аэрометоды для обнаружения разломов, встреча которых при проходке тоннелей связана с различными осложнениями.

16.3. Инженерно-геологические карты

Результаты инженерно-геологической съемки отражают на кар­тах и разрезах. Карты составляются на топографической основе. Как масштаб съемки, так и масштаб карт определяется назначением про­водимых работ.

При проектировании промышленного, гражданского и транспор­тного строительства инженерно-геологические карты можно состав­лять для больших территорий (планирование населенных пунктов, выбор трассы дороги, тоннеля) и для малых участков (жилой массив, проектирование способа строительства обделки тоннеля). Этим различ­ным целям соответствуют два вида инженерно-геологических карт:

а) карты инженерно-геологического районирования (М 1:10000-1:25000);

б) детальные инженерно-геологические карты (М 1:500—1:5000). На карте инженерно-геологического районирования (рис. 56)

выделяются участки с однотипными геоморфологическими форма-

Рис. 56. Карта инженерно-геологического районирования

68

Район	Геологический разрез	Глубина грунтовых вод, м	Сцепление, угол внутреннего фения грунта	Рекомендуемые мероприятия
1. Русло реки	Глубина воды до 3 м	-	-	Берегоукрепление
2. Пойма реки	Песок крупно­зернистый	1-2	35°	Строительство сооружений, устойчивых при затоплении паводком
3. Лессовое плато	Лесс -15м	10-12	50 кПа, 25°	Устранение просадочности фунта
4. Моренное плато	Морена - Юм, глина - 12 м	10-12	100 кПа,30°	11ротивопучинные мероприятия
5. Овраги	Суглинок	0-10	-	Строительство нецелесообразно
6. Оползни	-	-	-	Строительство нецелесообразно

ми, геологическим строением, гидрогеологическими условиями и свойствами грунтов. Карта сопровождается характеристикой инже­нерно-геологических районов.

Детальная инженерно-геологическая карта должна отразить грун­товые условия до глубин, представляющих интерес для планируемо­го строительства. Из этой документации должно быть ясно, на какой грунт будет опираться каждый фундамент, а также чередование сло­ев в основании фундамента.

Геологическая карта - понятие собирательное. Если насыщенность информацией одного планшета чрезмерно велика, то делают отдель­ные карты геоморфологии, гидроизогипс, четвертичных отложений, коренных пород и т. д. В комплект инженерно-геологической карты входят разрезы, показывающие геологическое строение толщи в вер­тикальной плоскости вдоль стен здания, оси тоннеля (рис. 57).

16.4. Разведочные выработки и опробование

Проходку разведочных выработок (рис. 58) ведут для выяснения геологического строения и гидрогеологических условий участка, ус­тановления типа и состояния пород, отбора образцов пород и проб воды.

69

Рис. 57. Геологический разрез: / - четвертичные отложения; 2 - коренные породы

Буровая

а л скважина

0 Шурф \

Рис. 58. Разведочные выработки: a - на склоне; б - с горизонтальной поверхности; / - наносы; 2 - коренные породы

Канавы, расчистки - мелкие поверхностные выработки, вскры­вающие коренные породы из-под тонкого элювиального слоя.

Штольня - горизонтальная выработка, проходимая со склона и вскрывающая породы в глубине массива, например в портальной части тоннеля. В неустойчивых породах штольни крепятся.

Шурф - неглубокая (до 20 м) вертикальная выработка малого поперечного сечения (1x1-1,5x1,5м), проходимая вручную или с ис-

70

пользованием средств малой механизации. Стенки шурфов крепятся распорной дощатой или срубовой крепью.

Буровые скважины - вертикальные или наклонные выработки диаметром 60-150 мм. Глубина скважин для поверхностного строи­тельства редко превышает 30 м, для разведки условий строительства тоннелей она достигает 300 м.

Применяются следующие способы бурения: ручное, ударно-ка­натное, шнековое, колонковое.

Ручное бурение используется в слабых грунтах при малой глу­бине (до 5-10 м) и малом объеме буровых работ.

Ударно-канатное бурение - наиболее распространенный способ бурения в дисперсных грунтах. Бурение состоит в сбрасывании на забой скважины тяжелой буровой штанги, к нижнему концу которой привинчен наконечник, разрушающий и захватывающий породу.

При шнековом вращательном бурении разрушение грунта в за­бое скважины производит резец, а разрушенный грунт поднимается наверх шнеком (архимедовым винтом). Бурение очень быстрое, но не позволяет получать ненарушенных проб грунта.

При колонковом вращательном бурении разрушение грунта по контуру забоя скважины производится буровой коронкой, армирован­ной твердым сплавом или алмазами, из центральной части скважины при бурении формируется неразрушенный керн, который поднима­ют на поверхность для анализа.

Поднимаемый на поверхность буровой материал используется для составления буровой колонки с описанием грунтов по всей дли­не скважины. При бурении регистрируются первое появление грунто­вых вод и установившийся уровень.

Пробуренные скважины могут в дальнейшем использоваться для режимных гидрогеологических наблюдений или для каротажа, то есть исследования пород в стенках скважины погружными геофизичес­кими приборами.

Погашаемые скважины должны подвергнуться тампонажу, то есть заполнению нефильтрующим материалом (глиной, цементом).

При проходке разведочных выработок из всех слоев пород мощ­ностью более 50 мм производится отбор проб для лабораторных ис­следований. Наиболее детально исследуются грунты несущего слоя.

Для определения грансостава, влажности, показателей консис­тенции сохранения естественной структуры пород не требуется, и про­бы можно отбирать бороздовым методом. Для определения удельно­го веса, прочностных и деформационных характеристик требуются образцы ненарушенной структуры, которые отбирают в виде моно-

п i .ttv\ о

Jltll

Отобранные пробы во избежание высыхания гидроизолируют, снабжают подробными этикетками и направляют на лабораторные исследования, которые должны быть проведены не позднее чем че­рез 1,5-6 мес. после отбора проб.

16.5. Полевые опытные работы и стационарные наблюдения

Полевые опытные работы включают геофизические исследова­ния, гидрогеологические опытные работы и режимные наблюдения, определения прочностных и деформационных свойств пород.

Среди геофизических методов в инженерной геологии получили применение гамма-гамма-каротаж, сейсмическое профилирование и электрическое зондирование.

Гамма-гамма-каротаж позволяет определить плотность пород в стенках скважин. Метод основан на однозначной связи проницаемо­сти пород по отношению к гамма-лучам с их плотностью.

Сейсмическое профилирование (и сейсмокаротаж) позволяет определить скорость прохождения упругих колебаний в породах, ко­торая находится в корреляционной связи с их прочностными и де­формационными свойствами.

Электрическое профилирование и зондирование позволяют изу­чать чередование слоев пород в массиве на основе их различной элек­тропроводности.

Гидрогеологические опытные работы включают определение коэффициента фильтрации, опытные откачки, измерения напоров и ряда других параметров водоносных горизонтов.

Деформационные свойства грунтов (сжимаемость) определяют­ся нагружснием опытных штампов диаметром 0,2-1,0 м, методом прессиометрии (нагружение участка скважины изнутри). Прочност­ные свойства устанавливают сдвигом грунтовых призм или методом вращательного среза. Показатели консистенции глинистых и плот­

71

нос'ги песчаных грунтов определяются методом статического зон­дирования - по усилию вдавливания в грунт заостренного метал­лического стержня (зонда).

16.6. Лабораторные исследования

Лабораторные исследования проводятся:

а) для геологического изучения пород; б) установления классификационных показателей; в) определения расчетных показа­телей прочности и деформируемости; г) выбора методов техничес­кой мелиорации грунтов; д) определения жесткости, агрессивности и прочих характеристик подземных вод.

При лабораторном исследовании грунтов определяют веще­ственный состав грунтов (минеральный, химический, наличие орга­нических примесей, содержание солей), показатели структуры и текстуры (грансостав, пористость), показатели физического состо­яния (влажность, консистенция), физические свойства (удельный вес, водопроницаемость, растворимость, размокаемость, липкость, водоотдача), сжимаемость, прочность, исследуют состав и свойства подземных вод.

16.7. Инженерно-геологический отчет

Отчет является итогом инженерно-геологических исследований. Он состоит из трех частей: общей, специальной и графических при­ложений.

Общая часть отчета включает:

Введение (цели и задачи, состав и объем работ, исполнители, район и сроки работ).

Физико-географический очерк (описание рельефа, гидрографии, климата).

Геология района (весь материал по геологическому строению, стратиграфии, тектонике, гидрогеологии).

Природные геологические явления и инженерно-геологические процессы (описание процессов и прогноз их дальнейшего развития).

Полезные ископаемые (оценка возможности использования мес­тных грунтов как строительных материалов, прогноз запасов, оценка их качества).

71

Специальная часть отчета содержит описание конструкций со­оружений, требования к условиям строительства, методику и резуль­таты исследований инженерно-геологических свойств грунтов; ус­ловия строительства и эксплуатации сооружений; сравнение конку­рентных участков. Заключение содержит основные выводы.

Графические приложения включают весь графический матери­ал, накопленный в ходе выполнения инженерно-геологических ис­следований.

16.8. Инженерно-геологические исследования для различных этапов проектирования

Проектирование объектов промышленно-гражданского и транспортного строительства, водоснабжения и канализации обыч­но ведется в две стадии: а) проектное задание; б) рабочее проектиро­вание.

Для составления проектного задания нужно выбрать строитель­ную площадку (место расположения объекта, трассу тоннеля). Соот­ветствующие этим задачам предварительные изыскания включают сбор имеющихся материалов, маршрутные обследования района, проходку разведочных выработок на каждом геоморфологическом элементе обследуемой территории, выяснение общих сведений о гид­рогеологии района и наиболее высоком стоянии уровня подземных вод. Результатом предварительных исследований является карта ин­женерно-геологического районирования территории.

Для рабочего проектирования проводятся детальные исследова­ния, по результатам которых составляется детальная инженерно-гео­логическая карта. Строение грунтовой толщи должно быть выясне­но под каждым фундаментом проектируемого сооружения, в месте каждой скважины проектируемого водозабора. Количество разведоч­ных выработок определяется сложностью инженерно-геологических условий и характером сооружения. В условиях средней сложности на 1000 м2 застраиваемой площади требуется одна скважина. Сква­жины должны быть пробурены под каждой мостовой опорой, по 3 скважины на портальный участок тоннеля и по одной скважине на 100-150 м трассы при глубине тоннеля до 300 м (при глубине тонне­ля более 300 м скважины не бурятся).

72

Инженерно-геологические условия считаются простыми, если несущая способность грунтов в основании поверхностных сооруже­ний и устойчивость их в тоннелях не вызывает сомнений, а уровень подземных вод находится ниже зоны влияния сооружения. В про­стых условиях количество разведочных скважин может быть умень­шено вдвое.

Условия средней сложности характеризуются наличием невыдер­жанного залегания и умеренной обводненностью грунтов, их неус­тойчивостью в тоннелях без обделки.

Условия считаются сложными, если грунты обладают низкими прочностными свойствами, высокой сжимаемостью, невыдержанным залеганием, сильной обводненностью, присутствует вечная мерзлота, карст, иные процессы и явления, что может служить причиной боль­ших осадок сооружений и сильного давления на обделку тоннелей. В сложных условиях количество разведочных скважин удваивается.

Инженерно-геологические исследования должны также дать основания для выбора способа земляных работ, конструкций фунда­ментов сооружений и обделки тоннеля, способов защиты от агрес­сивных вод, решения вопросов водоснабжения.

17. Охрана природной среды

17.1. Природная среда

Природная среда - это многокомпонентная динамическая систе­ма, которая находится под влиянием инженерно-хозяйственной дея­тельности человека и одновременно сама влияет на эту деятельность.

Основными геологическими компонентами природной среды являются атмосфера, гидросфера и литосфера. Инженерная эколо­гия изучает причины и последствия изменений в геологической сре­де и разрабатывает мероприятия по защите от них. Основным объек­том инженерной экологии является наиболее уязвимый элемент -подземные воды.

Последствия изменений в природной среде могут быть техни­ческие (например, гниение деревянных свай и просадки историчес­ких зданий при понижении уровня подземных вод), биологические (например, гибель рыбы в реке при попадании в нее ядовитых про­

72

мышленных отходов) и социальные (повышенная заболеваемость при загрязненной атмосфере и т. п.).

Строительная индустрия в возникновении экологических про­блем выступает в качестве непосредственного и косвенного фактора. Непосредственные проявления -: сведение почвенно-растительного слоя, нарушение рельефа при добыче стройматериалов. Отдаленные последствия связаны с накапливающимися нарушениями природно­го равновесия. Промышленно-гражданское строительство обычно сопровождается появлением верховодки, снижением напоров в арте­зианских горизонтах, увеличением температуры грунта и атмосфе­ры. Последствиями гидромелиоративного строительства являются резкие изменения уровня грунтовых вод: повышение и связанное с этим заболачивание или засоление грунтов или, напротив, - пониже­ние и иссыхание водоемов и болот. Вокруг объектов линейного строи­тельства (нефте- и газопроводов) обычно оттаивает вечная мерзлота.

Экологические проблемы по масштабу разделяются на локаль­ные, региональные и глобальные. Пример локальной проблемы -подъем уровня подземных вод на территории завода «Атоммаш» (г. Волгодонск, Ростовская область), следствием чего стали большие осадки заводских сооружений. Пример региональной проблемы -выброс медно-никелевыми металлургическими заводами Мурманс­кой области в атмосферу многих тысяч тонн сернокислого газа, кото­рый ветрами разносится на территорию соседних Скандинавских стран и вызывает выпадение кислотных дождей. Пример глобальной проблемы - повреждение озонового слоя стратосферы промышлен­ными выбросами хлорсодержащих газов (фреонов).

17.2. Причины и последствия изменений в природной среде

Изменения в атмосфере Загрязнение твердыми частицами связано, прежде всего, с по­ступлением мелкодисперсной золы и несгоревших частиц углерода (сажи) при сжигании зольных топлив. Основным следствием задым­ления и запыления является нарушение влажностного режима атмос­феры: вокруг твердых частиц происходит конденсация влаги, обра­зуется туман, мелкий моросящий дождь. Репутация Лондона и Пе­тербурга как туманных городов до середины XX века была связана с

73

использованием для отопления дров и каменного угля. При переходе на беззольные виды топлива туманы в этих городах перестали быть частыми. Частые моросящие дожди взамен более редких, но силь­ных неблагоприятны для растительности, так как мелкий дождь ис­паряется с листвы и не промачивает почву. При массовом изверже­нии вулканов, что возможно при соударении Земли с крупным кос мическим телом, в результате глобального запыления атмосферы и затенения температура поверхности может понизиться на десятки градусов, что приведет к необратимым изменениям в биосфере. По-видимому, такие события случались в прошлые геологические эпохи и привели к вымиранию целых видов живых организмов. Подобное явление («ядерная зима») возможно в случае мировой войны с массо­вым применением ядерного оружия, при котором в атмосферу под­нимутся миллионы тонн пыли и дыма.

С промышленными поступлениями пыли и дыма современная индустрия успешно справляется использованием эффективных то­пок и золоуловителей.

Газовое загрязнение обусловлено главным образом поступлени­ем в атмосферу углекислого, угарного и сернистого газов при сжига­нии топлив и переработке сернистых руд цветных металлов. Повы­шение содержания углекислого газа в атмосфере Земли вызывает гло­бальное потепление климата (парниковый эффект), что может при­вести к разрастанию пустынь и подъему уровня мирового океана. Сернистый газ в виде кислотных дождей разрушает стройматериа­лы, неблагоприятно влияет на флору, фауну и здоровье людей. Роль фреонов отмечалась ранее. Газы, растворенные в осадках, поступа­ют в поверхностные и подземные воды.

Борьба с газовым загрязнением является сложной проблемой. В качестве пассивной меры газовыделяющие объекты размещают с учетом господствующего направления ветров.

Трагические последствия радионукл-тздного загрязнения атмос­феры в результате взрывов атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки и аварии на Чернобыльской АЭС в XX веке достаточно известны.

Шумовое и электромагнитное загрязнение атмосферы имеет ло­кальный характер: вдоль транспортных магистралей, линий электро­передач, вокруг радиопередающих источников.

73

Изменения в гидросфере Здесь рассматривается лишь изменения в гидрогеологической части гидросферы - в режиме подземных вод. Источниками хими­ческого и органического загрязнения являются неочищенные стоки горно-обогатительных комбинатов, гальванических цехов, автомо­бильных моек, растворенные удобрения с сельхозугодий, утечки бы­товой канализации, стоки с животноводческих комплексов, поступ­ления с захоронений бытовых и промышленных отходов. Почвенно-растительный слой и зона аэрации в отношении умеренных загряз­нений обладают свойством самоочистки. Так, разбросанные по по­лям отходы со свиноводческого комплекса не попадут в подземные воды. Концентрированные же поступления подобных загрязнений сделают грунтовые воды вниз по стоку непригодными для потребле­ния. Активная защита от загрязнений - безотходные производства, очистка и нейтрализация стоков, пассивная защита - ограждение ис­точников загрязнений противофильтрационными завесами.

Повышение уровня грунтовых вод (УГВ) может быть обусловле­но заполнением близкого водохранилища или прокладкой канала с необлицованными стенами. Колебания уровня воды в водохранили­ще сопровождаются и колебаниями уровня подземных вод. Так, пос­ле строительства каскада волжских гидроэлектростанций вокруг во­дохранилищ и в приволжских городах активизировались оползни, карстово-суффозионные явления, волновая эрозия берегов, их забо­лачивание. Другой частой причиной подъема УГВ являются утечки из оросительных и водопроводных сетей. При этом происходят про­садки лессовых грунтов, набухание набухающих, суффозия, что со­провождается деформациями зданий.

Локальное снижение уровня грунтовых вод на 1-2 м в городской черте может быть обусловлено откачкой вод из соседнего строитель­ного котлована. Следствиями этого будут гниение деревянных эле­ментов фундаментов, суффозия грунта и просадки. Региональное снижение уровня грунтовых вод на десятки метров из-за глубокого дренирования горными выработками (вокруг карьеров Курской маг­нитной аномалии - до 200 м) или неумеренного забора воды сопро­вождается снижением дебита водозаборов и осадками территории (г. Мехико осел более чем на 7 м).

74

Изменения в литосфере Изменения рельефа обусловлены, главным образом, горными работами (рис. 59).

Рис. 59. Горные работы: 1 - часть залежи угольного пласта, извлеченная открытым способом; 2 - часть залежи, извлеченная подземным способом и заполненная обрушившейся породой; 3 - залежь для дальнейшей разработки; 4 - зона обрушения; 5 —отвал пустых пород

Искусственные котловины - карьеры - при открытой разработ­ке месторождений достигают глубины в сотни метров при площади в десятки квадратных километров. Глубина Коркинского угольного карьера вблизи Челябинска составляет свыше 600 м, железорудные карьеры в Белгородской области тянутся на десятки километров. Боль­шой гранитный карьер расположен вблизи поселка Кузнечное в Ле­нинградской области. Вокруг карьеров на многие километры пони­жаются уровни подземных вод. Искусственные горы - отвалы пус­тых пород - также достигают высоты в сотни метров. Отвалы корен­ных пород не содержат плодородных веществ, необходимых расте­ниям, служат источником запыления. При подземной выемке зале­жей полезных ископаемых происходят оседания поверхности, дос­тигающие десятков метров. В мульдах оседания повышается уровень грунтовых вод, повреждаются сооружения. Подобным оседаниям под­вергаются города Прокопьевск (Кузбасс), Соликамск (Урал), Караган­да (Казахстан). Задачей инженерной экологии в районах ведения гор­

74

ных работ является рекультивация территорий после отработки место­рождений: планировка, покрытие почвенно-растительным слоем.

Изменение напряженного состояния литосферы происходит при горных работах, нефтегазодобыче, заполнении водохранилищ мил­лионами тонн воды. Следствием являются локальные хрупкие разру-

НТРННа ГГОПАП (УПГШТЛР \/ТТЯПТ.Л Тик- Rrwn\T ПГЧТПУГ\ЯЫТЛПТЛ1ма ТЛигл/гил_

ГЭС (Кавказ) глубиной 270 м в течение 30 лет после заполнения про­исходили землетрясения до 7 баллов.

Изменения теплового поля доставляют беспокойство главным образом, в районах вечной мерзлоты. Оттаивание мерзлоты происхо­дит при снятии торфяного покрова, под влиянием теплового потока со стороны сооружений (жилых домов, нефтегазопроводов и др.), утечек из коммуникаций. В результате деградации мерзлоты до 40 % зданий Якутска получили серьезные просадки и повреждения. На­против, вокруг редукционных станций на входах магистральных га­зопроводов в города (в том числе и в Петербург) формируются ост­рова искусственной мерзлоты и наблюдается морозное пучение за счет охлаждения газа при редуцировании давления.

Изменения свойств грунтов происходят при попадании кислот в глинистые грунты и обычно сопровождаются их набуханием. Попа­дание щелочи часто ведет к уплотнению, растрескиванию и повыше­нию проницаемости глинистого слоя. В результате износ зданий на промышленных площадках повышается в 3-5 раз. Попадание в грунт нефтепродуктов и иной органики сопровождается развитием в грун­те биоты - микроорганизмов и грибов. Биота выделяет газ, придает грунтам плывунные свойства.

17.3. Захоронение отходов

Идеальным вариантом хозяйственной деятельности являются безотходные производства и полная переработка городского мусора. Однако до настоящего времени часть промышленных и бытовых от­ходов не находит применения или слишком дорога в переработке. Для минимизации ущерба природной среде эти отходы подлежат бе­зопасному захоронению.

По своей природе отходы бывают: ядовитые (например, соли тя­желых металлов от гальванических производств); радиоактивные;

75

слаботоксичные (бытовой мусор, терриконы угольных шахт); нейт­ральные (отвалы пустых пород). По консистенции отходы могут быть твердые и жидкие.

При размещении нейтральных отходов руководствуются сооб­ражениями дальнейшего использования занимаемых территорий. Целесообразно снять почвенно-растительныи слой и покрыть им скла­дируемые отходы.

Слаботоксичные отходы, в частности бытовые свалки, старают­ся размещать так, чтобы выделяющиеся газы и инфильтрующиеся воды распространялись в сторону от населенных пунктов и происхо­дила природная самоочистка воздуха и подземных вод. По истече­нии нескольких десятков лет по завершении разложения органики и вымывания растворимых компонентов занятая территория может вовлекаться в хозяйственный оборот.

Ядовитые и радиоактивные отходы подлежат захоронению в спе­циальных могильниках. Главное, что должен обеспечить могильник, -изоляция захоронения от подземных вод.

WL

WL

1

Рис. 60. Поверхностный могильник: 1 - водоупор; 2 - водоносный слой; 3 - токсичные отходы; 4 - противофильтрационная завеса; 5 - гидроизоляционный экран; б - почвенно-растителыюе покрытие

75

Могильники бывают подземные и поверхностные. Жидкие от­ходы могут быть закачаны в отработанные пористые нефтегазонос­ные пласты. Твердые радиоактивные отходы захораниваются обыч­но в подземных выработках, в безводных породах.

Поверхностный могильник ядовитых отходов (подобный могиль­ник имеется вблизи поселка Красный Бор в Ленинградской области) должен быть максимально защищен от контакта с атмосферными и подземными водами гидроизоляционными экранами и противофиль-трационными завесами (рис. 60). Слой гидроизоляции укладывается по дну и стенам котлована и поверх захоронения. Противофильтра-ционные завесы изолируют подземные воды под могильником от окружающей среды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Инженерная геология в строительных вузах не является профи­лирующей дисциплиной, однако она изучает среду, на которой возво­дятся объекты строительства, и от правильности инженерно-геоло­гических оценок зависит благополучие сооружений. Роль инженер­ной геологии особенно возрастает при строительстве в сложных фун­товых условиях - на закарстованных территориях Москвы, на сла­бых грунтах Петербурга. Новые задачи перед строителями выдвига­ют инженерно-геологические проблемы охраны окружающей среды. Наконец, курс инженерной геологии является базой для изучения целого ряда строительных дисциплин.

Изложенный в учебном пособии курс инженерной геологии обеспечивает молодого специалиста-строителя базовыми минималь­но необходимыми сведениями, которые необходимо будет расширять в порядке самообразования в направлении конкретных решаемых проблем.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение................................................................................................3

Рекомендуемая литература...................................................................6